黑木耳营养功能、产品开发的现状与趋势

陈香利 周天天 李庆伟 孔祥辉

（黑龙江省科学院微生物研究所，哈尔滨 150010）

木耳Auricularia auricula-judae(Bull.) Quél.，又名黑木耳、光木耳，隶属于伞菌纲，木耳目，木耳科，木耳属，在我国广泛分布于东北、华北、西南等地区，年产量超过700万吨。目前，黑龙江省年产量达到300多万吨，居全国首位，昼夜温差大、独特冷凉的气候使得所生产的黑木耳品质优良，深受消费者喜爱。黑木耳质地滑嫩，营养丰富，含有多种人体必需氨基酸、矿物质和膳食纤维等[1-2]，并分离出多种生物活性物质[3]，如多糖、黑色素、多酚、黄酮、凝集素等。随着现代药理学研究的不断深入，黑木耳被证实具有免疫调节、降血脂血糖、抗凝血、抗氧化等作用[4-5]，在食品、药品等领域具有广阔的开发前景。本文综述黑木耳的营养功能和以黑木耳为原料的产品开发现状及未来产品研发趋势。

1 营养功能分析

虽然不同生长地区[6]与不同培养基质[7]栽培的黑木耳的营养成分存在差别，但总体来说，黑木耳营养成分丰富，食用价值高。其主要营养特性为高蛋白、极低脂肪、无胆固醇和淀粉，富含膳食纤维、矿物质和维生素。每100 g干品含蛋白质12.1 g，脂肪1.5 g，碳水化合物65.6 g，不溶性膳食纤维29.9 g，钙247 mg，磷292 mg，铁97.4 mg，胡萝卜素0.01 mg，硫胺素0.17 mg，核黄素0.44 mg，尼克酸2.5 mg[8]，可在人体免疫系统、循环系统、消化系统和呼吸系统中发挥重要作用。

1.1 黑木耳的营养特性

（1）蛋白质。黑木耳蛋白质的含量为10%～16%[9]，与肉类相当，且赖氨酸、亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸等7种人体必需氨基酸含量占氨基酸总含量的35%以上[10]，属于优质蛋白质，营养可与鸡蛋和各种肉类媲美。黑木耳为人体提供优质蛋白质和必需氨基酸，而低脂肪摄入，是很多肉类所无法比拟的优势，避免人体因红肉摄入过多所致的结直肠癌患病风险增大。

（2）矿质元素。黑木耳含有钾、磷、硫、钠、钙、镁、铁、锌、铜、锗、硒等矿物质元素，含量是米、面、蔬菜的4～10倍。铁含量是植物中含铁最多的菠菜的20倍，是动物性含铁最多的猪肝的7倍[9]。黑木耳作为补铁补血食物，从古至今均有广泛应用，可以作为妇女产后、月经量大及贫血患者补血的有益食品。此外，黑木耳含钙量很高[8]，相当于牛奶的2倍，肉类的20～30倍；钾元素含量是红富士苹果的6倍[8]；磷元素含量与瘦猪肉相当[9]。

（3）维生素。黑木耳富含维生素C、B1、B2、B12、麦角甾醇等；经水发的黑木耳每百克可食用部分的维生素C含量为1 mg[8]，其维生素B2含量是蔬菜的10倍以上；维生素B1含量是西红柿的5倍。黑木耳含有的麦角甾醇是维生素D2的前体物质，经紫外线作用可形成维生素D2。

（4）脂肪。黑木耳脂肪含量仅0.3%～0.5%，且以多不饱和脂肪酸为主，占80%以上。多不饱和脂肪酸能够降低血中胆固醇和甘油三酯，增强记忆力和思维能力，其中的w3、w6多不饱和脂肪酸，与维生素、矿物质一样是人体的必需营养素。

（5）膳食纤维。膳食纤维与改善胃肠功能、减肥和健康密切相关。黑木耳中膳食纤维含量约30%，具有润肠通便、缓解便秘、降血脂及减肥作用。

1.2 黑木耳的功能特性

（1）对免疫系统的作用——增强免疫、抗炎与抗肿瘤特性。黑木耳多糖和凝集素均可发挥免疫调节和抗炎作用。屈咪等[11]通过体外模拟实验发现，黑木耳多糖经胃液消化后得到的产物可刺激TRL4介导的信号通路，促进巨噬细胞增殖、增强吞噬活性。郝敏等[12]指出黑木耳发酵产物中获得的胞外多糖，可提高小鼠肠道中拟杆菌属（Bacteroides）和罗氏菌属（Rothia）菌群的丰度，前者可促进复合多糖分解，后者能产生短链脂肪酸以发挥调节免疫和抗炎等作用；也能促进短链脂肪酸受体GPR43的表达，从而利于肠道代谢和微生态平衡。该胞外多糖还可有效提高小鼠血清中IL-10的含量，即通过增加机体抗炎因子的水平而发挥抗炎作用。房佳敏等[13]和黄东等[14]以鼠的RAW264.7细胞（一种用于巨噬细胞免疫调节的细胞模型）为研究对象，发现黑木耳凝集素（LAA）可明显增强该细胞的吞噬能力，并刺激其分泌细胞因子，提高巨噬细胞的免疫活性，该过程受胞内NF-κB通路的调节。

黑木耳具有的免疫调节功能是其发挥抗肿瘤作用的机制之一[15]，黑木耳还有阻断拓扑异构酶介导的DNA损伤修复途径、激活线粒体凋亡通路等抗肿瘤机制。

（2）对循环系统和消化系统的作用——抗凝血、抗氧化、降血脂。黑木耳中的多糖、尿苷等物质所具有的抗凝血活性已被证实。李德海等[16]用水、酸溶液和碱溶液分别提取黑木耳多糖，发现经除蛋白处理的碱溶性多糖在该实验条件下纯度最高，相应的其抗凝血活性也最强。张智等[17]发现对黑木耳多糖进行酰基化修饰可明显提高其抗凝血活性，对黑木耳的深加工具有指导意义。刘雅静等[18]通过体外实验指出，从黑木耳中分离得到的尿苷可抑制大鼠血小板凝集。

黑木耳多糖也在预防动脉粥样硬化和抗氧化上起重要作用。于美汇等[19]用黑木耳酸性多糖对高血脂症小鼠模型灌胃处理，发现黑木耳多糖可提高还原脂质过氧化物的主要酶类的活力，明显降低小鼠动脉粥样硬化指数，说明对高血脂症小鼠有降脂作用。庄伟[20]通过大量实验证明，黑木耳多糖具有良好的抗氧化活性。鲍妮娜等[21]指出，黑木耳的粒度越小，多糖得率越高，其抗氧化的活性也越高，但均低于抗坏血酸活性。此外，经磷酸化[22]或羧甲基化修饰[23]的黑木耳多糖，其抗氧化活性显著提高。

黑木耳多肽可发挥降血脂和抗氧化作用。陶嘉等[24]建立由棕榈酸诱导的HepG2细胞脂肪肝模型来评价黑木耳多肽的降脂作用，结果显示黑木耳多肽可通过降低脂肪酸合成相关基因和提高脂肪氧化分解相关基因的表达，调节细胞的脂质代谢。同时，黑木耳多肽可有效减少脂质氧化终产物MDA的累积，提高胞内SOD活力，因而具有抗氧化活性。

（3）对呼吸系统的作用——止咳化痰。刘军等[25]研究发现，黑木耳多糖可使氨水致咳小鼠的咳嗽次数降低。孔祥辉等[26]测定酚红排泌量以评价黑木耳提取物和余渣的止咳化痰作用，结果显示，黑木耳提取物止咳作用略强于经水提法处理黑木耳后所得的余渣的止咳作用；而在化痰方面，余渣的高剂量组可显著增加小鼠酚红排泌量，意味着其气管分泌液增多，化痰效果略好于提取物。由此表明，黑木耳具有中药药理上所讲的“清肺化痰”之功效。

（4）性味归经特性。中医的性，指寒、热、温、凉四种，药性味，指辛、甘、酸、苦、咸。归经把药物的作用与脏腑经脉密切联系起来，以说明药物作用对机体某部分的选择性，从而为临床辨证用药提供依据。中医药方面对性味归经和引经理论的应用由来已久，在临床治疗中应用广泛，运用中药性味归经理论对部分食药用菌进行研究，通过明确其性味归经，结合个体差异，指导其更合理、更有效的应用，给予个体化食补或治疗，可能使部分人群的疗效得到提高。研究表明，中药大部分功效是性味与归经交互存在、共同作用的结果[27-28]。黑木耳性味：味甘，性平。归经：归肺、脾、大肠、肝经。在古籍中有如下记载：“利五脏，宜肠胃，治五痔及一切血症”（《本草从新》）；“益气不饥，轻身强志”（《神农本草经》）；“治肠癖下血，又凉血”（《日用本草》）；“治痔疮下血”（《本草纲目》）。未来产品功能结合性味归经可起到更好的保健或治疗效果，是一个比较有前景的研发方向。

（5）益生元特性。食药用真菌多糖可以促进有益菌的增殖，在改善肠道菌群，维系机体代谢平衡中发挥重要作用，是人体重要的益生元。黑木耳对肠道微生态的影响包括两方面，一方面促进肠道有益菌的增殖、代谢及产生短链脂肪酸等，降低肠道环境pH，抑制致病菌的生长；另一方面，改善肠道屏障功能，调节肠道微生态平衡。黑木耳多糖处理组的拟杆菌、芽孢杆菌和乳杆菌丰度显著增加。AAP1可调节免疫抑制小鼠肠道菌群的组成，增强SCFAs的合成[29]。

2 产品开发现状

从整体上看，目前我国黑木耳产业具有规模大、技术成熟、市场相对稳定、投资少、效益明显的优势。我国黑木耳产量占世界的90%以上。中国食用菌协会和中国食用菌商务网的数据显示，2010—2018年我国黑木耳产量稳步增长，2018年黑木耳产量为674.03万吨，大型批发市场的交易额达到了164亿元。黑木耳的年消费量与年产量基本匹配[30]。目前，深加工短板已成为制约产业发展的瓶颈，主要表现：①加工产品大多为粗加工，原料级产品多，附加值低，市场竞争力弱，消费形式单一；②科研单位的技术未能与有完整销售渠道的企业有效融合，以致于创新驱动力不足，资源利用有待优化；③生产技术水平低，高能耗，不环保，原料劣变速度快，产品稳定性差。未来应优化财政、金融、土地等要素配置，打造可以形成规模生产的食用菌精深加工高地。当前，以黑木耳或其提取物为原料的加工产品主要应用在食品、保健品、药品和化妆品等领域。

2.1 黑木耳在食品领域的加工应用

黑木耳在食品领域主要用于生产代餐食品和饮料（图1）。如，郭欣[31]在传统馒头的基础上，加入黑木耳浆，制成黑木耳多糖馒头；王晶星[32]把木耳粉与低筋粉混合制成黑木耳蛋糕；赵雪玲[33]将黑木耳在维生素C水溶液中浸泡后粉碎成木耳颗粒，加入到调制面团中制成黑木耳饼干，营养丰富且促进肠胃蠕动；贾冬英等[34]以黑木耳为原料制作适合于便秘者、肥胖者、糖尿病和冠心病患者食用的速泡黑木耳、低糖黑木耳羹制品和粥制品；孔祥辉等[35]将黑木耳汁调制成口感良好、营养多元的黑木耳饮料；杜明华[36]将黑木耳与沙果复合制成果冻。目前，市场上以黑木耳为原料的精深加工产品主要有黑木耳超微粉、黑木耳营养餐和速食食品等，而以黑木耳提取物如黑木耳多糖等为原料或辅料的产品则较少。

图1 黑木耳产品开发的形式

2.2 黑木耳在保健品领域的应用

范春艳[37]通过探讨黑木耳多糖的提取工艺，制备了黑木耳多糖口服液，其口感香味均佳，多糖含量达8.0 mg/mL；陈荣民等[38]提取黑木耳有效成分，配伍其他营养成分，研制出黑木耳凝胶颗粒冲溶产品。此外，还有富硒木耳含片[39]，由木耳多糖制成的软胶囊[40]，富含多糖的木耳全粉咀嚼片[41]，保护肝细胞氧化损伤的黑木耳寡糖[42]，黑木耳降血脂酵素[43]等（图2）。

图2 黑木耳相关的保健食品开发情况

2.3 黑木耳在药品领域的应用

据《中国药典》记载，以黑木耳为主要成分的中药“妙济丸”，可用于肝肾不足、风湿瘀阻所致的痹病，有补益肝肾、祛湿通络、活血止痛的功效。黑木耳还在强骨生血口服液、东方活血膏、骨疏康颗粒、产复康颗粒、益脂平胶囊等药品中作为处方成分之一发挥重要作用。

2.4 黑木耳在化妆品领域的应用

目前，黑木耳在化妆品领域主要应用于面膜的开发，如方振兴等[44]研制的黑木耳与火山泥复混面膜，郑州景鸿畜牧科技有限公司研制的黑木耳嫩白面膜粉[45]。

3 未来黑木耳产品开发趋势

黑木耳深加工关注的重点是活性成分的提取技术创新和作用机理研究。当前制约黑木耳在药品领域应用的重要原因是人们对其活性成分发挥作用的具体机制尚不清楚，明确其作用机理可促进基于活性成分的定向功能的特色产品开发。另外，研发复配功能产品也是黑木耳开发成高附加值产品的有效途径，例如，杨新等[46]将黑木耳多糖与银耳、山楂等有效提取物复配，可有效预防高脂血症。

3.1 活性成分提取的关键技术创新

黑木耳提取体系粘稠，料液分离困难，导致难以实现规模化生产。所以，未来其提取技术或工艺流程应在现有提取技术如微波辅助提取技术[47]、超声波辅助萃取技术[48]、超高压辅助萃取技术[49]、超临界流体萃取技术[50]、高压脉冲电场辅助萃取技术[51]的基础上进行优化或创新，使黑木耳活性成分提取效率、得率和纯度得到提高。

3.2 黑木耳活性成分一体化提取及综合利用方向

通过科学合理设计生产工艺流程，使得黑木耳中多种活性成分在一套提取工艺中分离出，可节省大量成本，再应用于不同的产品开发中，实现低耗高效产出。

多糖。是黑木耳的主要活性成分[52]，具有抗血栓、防心脑血管病、降血脂、降血糖、抗炎抑菌、清肺润肺、抗病毒、提高免疫、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、抗疲劳、抗心肌损伤和抗辐射功效。可以在保健食品、美容产品或医药行业中应用。

黑色素。具有清除自由基、抗氧化、抗病毒、抗衰老和增强免疫力作用[53]。可应用于保健食品和美容产品领域。

膳食纤维。具有促消化、润肠通便、化解结石和美容减肥作用[54]。可应用于保健食品和美容产品领域。

其他成分。包括多酚黄酮类、腺苷和植物碱等，具有一定的抗氧化、抗衰老、清除自由基，以及吸附、减少或排除有害物质等作用。可应用在保健食品和美容产品领域，但含量较少不易提取。

3.3 基于活性作用定向开发特色产品

通过对黑木耳功效成分的活性及其作用机理进行研究，根据活性作用有针对性地定向开发特色产品。黑木耳活性成分提取及对其功效的科学分析是深加工产品开发的基础。例如对采用热水浸提法、超声波法和酶解法分别提取的3种黑木耳多糖进行大鼠降血脂活性试验，结果酶解法提取的多糖主要为低于1万Da的小分子量多糖，降血脂活性强于另外两种方法提取的多糖；对采用热水浸提法提取的黑木耳多糖和余渣进行清肺润肺试验，发现提取物和余渣止咳活性和化痰效果均好于阳性对照组，提取物止咳活性略高于余渣，而余渣化痰效果略优于提取物；动物实验证实，木耳提取物和余渣都有促进免疫因子生成的作用，而提取物提高免疫效果远优于余渣[21]。以上结果表明，基于各活性成分的作用定向开发特色产品，其功效作用将达到最佳。

3.4 黑木耳复方配伍产品开发

目前，国内外对食用菌活性成分的研究大多集中于某种成分的单独作用，对复配物的研究报道较少。探究不同食用菌、不同活性成分复配物的活性，可以最大限度地发挥食用菌生物活性，拥有广阔的开发前景。因此针对黑木耳的活性特点，复配具有协同增效作用的其他活性物质，从而发挥更好功能是未来黑木耳产品研发的趋势。

3.5 黑木耳益生发酵产品

益生菌通过代谢黑木耳有效成分，形成生物小分子产物或修饰其结构，产生新的活性成分，增强产品的药理作用，增加机体吸收率，提高活性物质的生物利用度。可以通过筛选益生菌种类、发酵培养基配方和发酵工艺的研究，使黑木耳加工产品具备美味、营养、功能强和多样化特性。

4 结 语

我国黑木耳产业规模大、原料充足，产业运行逐步规范，原料品质可控性强，产品优势明显、市场潜力大。由于目前社会老龄化加剧，亚健康人群比例达到70%以上，且随着人们生活水平和经济收入的进一步提高，“有病治病、无病养生” “食补防病，病后调理”的健康饮食观念有广泛认同和需求，市场容量和发展潜力巨大。黑木耳因其所具有的营养功能和无副作用的优势，在产业化利用上的价值不容忽视。当前对黑木耳的利用大多仍停留在粗加工阶段。

黑木耳作为一个非刚需产业，走精深加工是大势所趋。在转变农业增长方式和发展特色小镇的政策机遇下，科研单位应与企业一道，不断探索新产品加工关键技术，实现黑木耳提取物标准化和规模化生产，协作定向开发特色高附加值产品和复方配伍产品。在深加工关键技术及活性成分高质量标准的保驾护航下，开展产品加工厂及生产线建设方案设计、设备购置、生产车间等配套工程建设等，带动种植户积极参与，促进农民增收，巩固脱贫攻坚成果，实现多方共赢，切实把“小木耳”做成“大产业”。